خرید ترانزیستور BJT

ترانزیستورBJT یا ترانزیستور پیوندی دوقطبی (Bipolar Junction Transistor)

BJT یک قطعه الکترونیکی مهم و یکی از ستون های اصلی دنیای الکترونیک است. ترانزیستور بی جی تی توانایی بالایی در تقویت سیگنال، سوئیچینگ سریع، مدارهای صوتی، منبع تغذیه و حتی مدارهای منطقی قدیمی را دارد. ترانزیستورهای BJT در دو نوع PNP و NPN وجود دارند.

ساختار ترانزیستور BJT به زبان ساده

BJT از سه ناحیه نیمه‌رسانا تشکیل شده است که ترکیب آن‌ها دو نوع اصلی می‌سازد:

• نوع NPN
• نوع PNP

این ترانزیستورها دارای سه پایه اصلی هستند:

• Base (بیس): ورودی کنترل، جریان آن کم است ولی خیلی مهم است
• Collector (کلکتور): ورودی جریان اصلی
• Emitter (امیتر): خروجی جریان

تفاوت NPN و PNP چیست؟

• در NPN، بیس باید نسبت به امیتر مثبت شود تا ترانزیستور هدایت کند.
• در PNP، بیس باید نسبت به امیتر منفی شود.

در عمل، در اکثر مدارها و کتاب‌ها بیشتر با NPN سروکار داریم، چون با منطق تغذیه مثبت و زمین راحت‌ تر است.

چرا به آن «دو قطبی» (Bipolar) می‌گویند؟

در ترانزیستور BJT، هر دو نوع حامل بار مشارکت دارند:

• الکترون‌ها (بار منفی)
• حفره‌ها (بار مثبت مفهومی در نیمه‌رسانا)

این که هر دو در انتقال جریان نقش دارند، باعث شده نامش را ترانزیستور دو قطبی بگذارند؛ در مقابل ترانزیستورهای FET که عمدتاً «تک‌قطبی» هستند. (فقط الکترون یا فقط حفره)

کاربرد ترانزیستور BJT چیست؟

کاربرد اصلی BJTها تقویت جریان است و به عنوان تقویت کننده و سوئیچ برای تولید گسترده در تجهیزات الکترونیکی مثل کنترل صنعتی، موبایل، تلویزیون و فرستنده های رادیویی استفاده می شود و همچنین می توانند به عنوان تقویت کننده فیلتر، نوسان ساز و یا اسیلاتور استفاده شوند.

سه حالت اصلی ترانزیستور BJT

وقتی ترانزیستور BJT را در مدار قرار می‌دهید، بسته به ولتاژها و جریان‌ها، در یکی از سه ناحیه کاری زیر قرار می‌گیرد:

1. ناحیه قطع – ترانزیستور خاموش است

• جریان بیس تقریباً صفر است.در این حالت،جریان کلکتور، امیتر برقرار نمی‌شود و مثل یک کلید باز عمل می‌کند. کاربردش در مدارهای دیجیتال و سوئیچینگ، این ناحیه همان منطق است.

2. ناحیه فعال– تقویت‌کننده واقعی

•  در این ناحیه اتصال بیس، امیتر بایاس مستقیم است و اتصال بیس،کلکتور بایاس معکوس است.

اینجا ترانزیستور نقش یک تقویت‌کننده خطی را بازی می‌کند و در تمام آمپلی‌فایرهای صوتی، رادیویی، سنسورهای آنالوگ و… از همین ناحیه استفاده می‌شود.

3. ناحیه اشباع – کاملاً روشن

• هر دو اتصال بیس، امیتر و بیس،کلکتور تقریباً بایاس مستقیم هستند و ولتاژ کلکتور، امیتر خیلی کم می‌شود. ترانزیستور مثل یک کلید بسته عمل می‌کند و کاربردش در مدارهای سوئیچینگ برای روشن کردن رله، موتور DC، LED پرقدرت و … از این ناحیه استفاده می‌کنیم.

جهت جریان در ترانزیستور

جریانی که از کلکتور عبور می کند با حرف IC و جریانی که از بیس عبور می کند با حرفIB و جریانی که از امیتر عبور می کند را با IE نشان می دهند. پس جریان امیتور برابر است با جریان بیس به علاوه جریان کلکتور به عبارت دیگر برای سادگی معمولا جهت قراردادی را درنظر می گیرند، در جهت قراردادی جریان از قطب مثبت باطری خارج می شود و پس از عبور از مدار خارجی به قطب منفی وارد می شود.

مزایا و معایب ترانزیستور BJT نسبت به ترانزیستورهای دیگر

مزایای BJT

• تقویت ولتاژ و جریان عالی برای سیگنال‌های آنالوگ
• رفتار نسبتاً خطی در ناحیه فعال (مناسب برای آمپلی‌فایرها)
• در دسترس، ارزان، تنوع بسیار زیاد در بازار
• مناسب برای فرکانس‌های صوتی و رادیویی متوسط

معایب BJT

• نیاز به جریان بیس (برخلاف MOSFET که جریان گیت بسیار کم است)
• حساسیت دمایی بیشتر؛ با افزایش دما جریان کلکتور افزایش می‌یابد
• راندمان پایین‌تر در مدارهای قدرت بالا نسبت به MOSFET و IGBT
• نیاز به طراحی دقیق بایاس برای جلوگیری از اعوجاج سیگنال در آمپلی‌فایرها

جمع‌بندی

ترانزیستور BJT هنوز هم با وجود ظهور MOSFET و IGBT، جایگاه خودش را در دنیای الکترونیک حفظ کرده است، به دلیل ساختار ساده، قیمت مناسب، توانایی در تقویت سیگنال‌های آنالوگ و کاربرد وسیع در مدارهای صوتی، کنترلی و سوئیچینگ.

اگر در حال طراحی مدار هستید، شناخت دقیق مفاهیم ناحیه قطع، فعال و اشباع، ضریب تقویت β، پارامترهای دیتاشیت و نحوه بایاس‌کردن BJT کمک می‌کند مدارهایی پایدار، کم‌خطا و قابل اعتماد بسازید.